DE19962042A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gehäuses in Halbschalen-Bauweise für einen Kraftfahrzeug-Schalldämpfer o. dgl. - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses in Halbschalen-Bauweise für einen Kraftfahrzeug-Schalldämpfer, Katalysator oder dergleichen, bei welchem vorgefertigte Halbschalen (1, 2) mit ihren flachen Schalenrändern (3, 4) aufeinander gesetzt und die zusammengesetzten Halbschalen (1, 2) im Bereich ihrer flachen Schalenränder (3 bzw. 4) insbesondere laser-verschweißt werden, wird vorgeschlagen, die Halbschalen (1, 2) für ein Positionieren im Schalenrand (3, 4) mit deckungsgleichen Positionieraussparungen (5) zu versehen und die Halbschalen mit zueinander ausgerichteten Positionieraussparungen (5) deckungsgleich aufeinander zu setzen und zugehörige Paare von deckungsgleichen Positionieraussparungen mittels formschlüssig eingreifender Positionierstifte (6) vor einem Verschweißen der Schalenränder (3, 4) zu positionieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gehäuses in Halbschalen-Bauweise für einen Kraftfahrzeug-Schalldämpfer, Katalysator oder derglei­ chen, bei welchem die vorgefertigten Halbschalen mit ihren flachen Schalenrändern aufeinander gesetzt und die zusammen­ gesetzten Halbschalen im Bereich ihrer flachen Schalenränder verschweißt werden, sowie ein hiernach gefertigtes Gehäuse.

Bekanntermaßen besitzen beispielsweise Absorptions-Schall­ dämpfer-Gehäuse in Halbschalen-Bauweise vorgefertigte Halb­ schalen, die im Bereich ihrer Trennebene mittels umgeschlage­ ner Falz oder mittels flacher Schalenränder und Verschwei­ ßung endmontiert werden. Insbesondere bei flachen Schalenrän­ dern ergibt sich das Problem der exakten Positionierung der beiden aufeinander gesetzten Schalenhälften zueinander vor einem Verschweißen. Die Teile werden durch aufwendige Aus­ richtverfahren ausgerichtet, festgeklemmt und dann positio­ niert miteinander verschweißt, oder ohne aufwendige Ausricht­ verfahren mit Gefahr einer Fehlausrichtung bzw. Ausschußge­ fahr verschweißt.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Herstellung eines Gehäuses in Halbschalen-Bauweise für einen Kraftfahrzeug-Schalldämpfer oder dergleichen mit Hilfe einfacher Mittel zur Verfügung zu stellen und entspre­ chend eine Schalldämpfer-Gehäuse oder dergleichen auf einfa­ che Weise zu schaffen, insbesondere im Hinblick auf eine ein­ wandfreie Positionierung der beiden Halbschalen vor einem Verschweißen.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren der im Anspruch 1 angegebenen Art.

Vorteilhaft weitergebildet wird dieses Verfahren durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes Gehäuse kennzeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 5.

Das Gehäuse ist vorteilhaft weitergebildet durch die Merkma­ le der Ansprüche 5 bis 8.

Eine Klemmvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens kennzeichnet sich durch die Merkmale des An­ spruchs 9, vorteilhaft weitergebildet durch die Merkmale der Ansprüche 10 und 11.

Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Gehäuses in Halbschalen-Bauweise ist, daß die Halbschalen im Schalenrand mit Positionieraussparungen versehen und die Halbschalen mit zueinander ausgerichteten, deckungsgleichen Positionieraussparungen aufeinander gesetzt und zugehörige Paare von deckungsgleichen Positionieraussparungen mittels formschlüssig eingreifender Positionierstifte vor einem Ver­ schweißen der Schalenränder positioniert werden.

Vorzugsweise werden die zusammengesetzten positionierten Halbschalen vor einem Verschweißen in einer Klemmvorrichtung mittels oberer Klemmbacke und unterer Klemmbacke festge­ klemmt.

Der in zugehörige Positionieraussparungen formschlüssig ein­ greifende Positionierstift wird zweckmäßigerweise in der un­ teren Klemmbacke formschlüssig gehaltert.

Das Verschweißen der Schalenränder erfolgt vornehmlich mit­ tels Laser.

Bei einem nach vorgenanntem Verfahren gefertigten Gehäuse für einen Schalldämpfer oder dergleichen besitzen die fla­ chen Schalenränder der Halbschalen zumindest ein Paar von Po­ sitionieraussparungen für einen formschlüssigen Eingriff ei­ nes zugehörigen Positionierstifts, der nach einem Verschwei­ ßen der Schalenränder wieder entfernbar ist.

Die flach aufeinander liegenden mittels Positionierstift po­ sitionierten Schalenränder zusammengesetzter Halbschalen sind mittels Lasernaht laserverschweißt.

Randoffene Positionieraussparungen können Halbrundform und/­ oder Spitzkerben-Form besitzen.

Zur Fertigung eines Gehäuses wird insbesondere eine Klemmvor­ richtung verwendet, welche eine obere Klemmbacke und eine un­ ter Klemmbacke aufweist, wobei letztere zumindest eine ober­ seitige Steckaufnahme für eine formschlüssige Aufnahme eines Positionierstifts besitzt.

Die untere Klemmbacke untergreift formschlüssig zumindest ei­ nen Teil der unteren Halbschale im Bereich des unteren Scha­ lenrandes der unteren Halbschale.

Die obere Klemmbacke übergreift formschlüssig zumindest ei­ nen Teil der oberen Halbschale, wobei der obere Schalenrand der oberen Halbschale für ein Verschweißen frei zugänglich ist.

Durch die Erfindung wird also mit Hilfe einfacher Mittel ins­ besondere ein exaktes passgenaues Positionieren von Ober- und Unterschale für Schalldämpfer, Katalysatoren, etc. vor einem Schweißen geschaffen. Oberer und unterer Schalenrand sind hierbei insbesondere mit Aussparungen bzw. Ausklinkun­ gen ausgestaltet, die nach Bedarf mehrfach am Umfang zur Fi­ xierung von Ober- und Unterschale in einer Spann- oder Klemm­ vorrichtung mittels Positionierstift oder Klötzchen vorgese­ hen sein können. Insbesondere beim Laser-Schweißen besteht das Problem, die Schnittkanten der Halbschalen genau zu posi­ tionieren. Durch beim Ziehen der Schalen entstandene Spannun­ gen "springen" beide Schalen unterschiedlich auf, passen nicht mehr übereinander und müssen vor dem Schweißen in die korrekte Form gedrückt werden. Außerdem ist eine Längs- und Querpositionierung möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Schalldämpfer-Gehäuse in Halbschalen-Bauweise in einer Klemmvorrichtung schematisch in einem vertika­ len Teilschnitt, und

Fig. 2 das Schalldämpfer-Gehäuse nach Fig. 1 ohne Klemm­ vorrichtung in einer schematischen Draufsicht.

Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt ein Schalldämpfer ein Gehäu­ se in Halbschalen-Bauweise.

Insbesondere besitzt der Schalldämpfer eine obere Halbschale 1 und eine untere Halbschale 2. Im Innern befinden sich wei­ tere hier nicht weiter interessierende Schalldämpferteile.

Sowohl die obere Halbschale 1 als auch die untere Halbschale 2 besitzen flache Schalenränder 3 bzw. 4, die im zusammenge­ setzten Zustand der beiden Halbschalen aufeinander liegen und verschweißt sind, insbesondere mittels Lasernaht 9.

In jeden Schalenrand 3 bzw. 4 sind zumindest Ausklinkungen in Form von deckungsgleichen Positionieraussparungen 5 einge­ stanzt, die durchgehende Bohrungen sein oder randoffene bei­ spielsweise halbrunde Form oder Spitzkerben-Form besitzen können, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Eine halb­ runde Form einer Positionieraussparung ist besonders span­ nungsarm.

Jedem Paar von deckungsgleichen Positionieraussparungen 5 ei­ ner oberen und einer unteren Halbschale 1, 2 ist ein pas­ sungsgenauer Positionierstift 6 oder dergleichen zugeordnet, der in einer unteren Klemmbacke 8 einer Klemmvorrichtung mit zumindest einer oberen Klemmbacke 7 und zumindest einer unte­ ren Klemmbacke 8 formschlüssig in einer Sackbohrung schalen­ randseitig aufgenommen ist.

Das Verfahren zur Herstellung des vorgenannten Gehäuses für einen Kraftfahrzeug-Schalldämpfer, Katalysator oder derglei­ chen in Halbschalen-Bauweise sieht nun vor, die Halbschalen 1, 2 mit integrierten flachen Schalenränder 3 bzw. 4 vorzu­ fertigen, insbesondere zu ziehen. In den flachen Schalenrän­ dern 3, 4 werden die Positionieraussparungen 5 eingestanzt oder anderweitig eingebracht. Dann werden die vorgefertigten Halbschalen 1, 2 in eine Klemm- oder Spanneinrichtung einge­ bracht und mit ihren flachen Schalenrändern 3, 4 aufeinander gesetzt.

Die Halbschalen 1, 2 werden insbesondere mit zueinander aus­ gerichteten Positionieraussparungen 5 deckungsgleich aufein­ ander gesetzt und zugehörige Paare von deckungsgleichen Posi­ tionieraussparungen mittels formschlüssig eingreifender Posi­ tionierstifte 6 positioniert und anschließend in der Klemm­ vorrichtung mittels oberer Klemmbacke 7 und unterer Klemmbac­ ke 8 festgeklemmt. Die in zugehörigen Positionieraussparun­ gen 5 formschlüssig eingreifenden Positionierstifte 6 werden in der unteren Klemmbacke 8 der Klemmvorrichtung formschlüs­ sig in einer Sackbohrung im Bereich des Schalenrandes 3, 4 gehaltert.

Das anschließende Verschweißen der Schalenränder 3, 4 mit Setzen einer Lasernaht 9 erfolgt durch Laser.

Ist die Lasernaht 9 rundum gesetzt, werden die Positionier­ stifte 6 nach oben aus den Sackbohrungen der unteren Klemm­ backe 8 herausgezogen, und es werden die Klemmbacken 7 und 8 wieder gelöst. Anschließend wird das positionsgenau laser­ geschweißte Gehäuse aus der Klemmvorrichtung entfernt.

Die Klemmvorrichtung zur Fertigung eines Gehäuses weist zu­ mindest eine obere Klemmbacke 7 und zumindest eine untere Klemmbacke 8 auf, welche zumindest eine oberseitige Steckauf­ nahme für eine formschlüssige Aufnahme eines Positionier­ stifts, 6 besitzt. Die untere Klemmbacke 8 untergreift form­ schlüssig zumindest einen Teil der unteren Halbschale 2 im Bereich des unteren Schalenrandes 4 der unteren Halbschale 2, während die obere Klemmbacke 7 formschlüssig zumindest ei­ nen Teil der oberen Halbschale 1 übergreift, wobei der obere Schalenrand 3 der oberen Halbschale 1 für ein Verschweißen frei zugänglich ist.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses in Halbschalen- Bauweise für einen Kraftfahrzeug-Schalldämpfer, Kataly­ sator oder dergleichen, bei welchem die vorgefertigten Halbschalen (1, 2) mit ihren flachen Schalenrändern (3, 4) aufeinander gesetzt und die zusammengesetzten Halb­ schalen (1, 2) im Bereich ihrer flachen Schalenränder (3 bzw. 4) verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (1, 2) im Schalenrand (3, 4) mit Po­ sitionieraussparungen (5) versehen und die Halbschalen mit zueinander ausgerichteten, deckungsgleichen Positio­ nieraussparungen (5) aufeinander gesetzt und zugehörige Paare von deckungsgleichen Positionieraussparungen mit­ tels formschlüssig eingreifender Positionierstifte (6) vor einem Verschweißen der Schalenränder (3, 4) positio­ niert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzten positionierten Halbschalen (1, 2) vor einem Verschweißen in einer Klemmvorrichtung mit­ tels oberer Klemmbacke (7) und unterer Klemmbacke (8) festgeklemmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in zugehörige Positionieraussparungen (5) form­ schlüssig eingreifende Positionierstift (6) in der unte­ ren Klemmbacke (8) formschlüssig gehaltert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißen der Schalenränder (3, 4) durch La­ ser erfolgt.

5. Gehäuse in Halbschalen-Bauweise für einen Schalldämpfer oder dergleichen, gefertigt nach einem der Verfahren ge­ mäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Schalenränder (3, 4) der Halbschalen (1, 2) zumindest ein Paar von Positionieraussparungen (5) für einen formschlüssigen Eingriff eines zugehörigen Po­ sitionierstifts (6) aufweist, der nach einem Verschwei­ ßen der Schalenränder (3, 4) entfernbar ist.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flach aufeinander liegenden mittels Positionier­ stift (6) positionierten Schalenränder (3, 4) zusammenge­ setzter Halbschalen (1, 2) mittels Lasernaht (9) laser­ verschweißt sind.

7. Gehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Paar von randoffenen Positionierausspa­ rungen (5) Halbrundform besitzt.

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Paar von randoffenen Positionierausspa­ rungen (5) Spitzkerben-Form besitzt.

9. Klemmvorrichtung zur Fertigung eines Gehäuses gemäß den Ansprüchen 5 bis 8, gefertigt nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine obere Klemmbacke (7) und eine unter Klemmbacke (8), welche zumindest eine oberseitige Steckaufnahme für eine formschlüssige Aufnahme eines Po­ sitionierstifts (6) aufweist.

10. Klemmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Klemmbacke (8) formschlüssig zumindest ei­ nen Teil der unteren Halbschale (2) im Bereich des unte­ ren Schalenrandes (4) der unteren Halbschale (2) unter­ greift.

11. Klemmvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Klemmbacke (7) formschlüssig zumindest ei­ nen Teil der oberen Halbschale (1) übergreift, wobei der obere Schalenrand (3) der oberen Halbschale (1) für ein Verschweißen frei zugänglich ist.